CN101994319A - 一种陆地超大规模沉井下沉施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种桥梁基础施工方法，特别是一种陆地超大规模沉井下沉施工方法，其特征是：首先围绕沉井间隔开挖深水井，利用围绕沉井的深水井进行降排沉井的水位，在沉井外地下水位无法进一步下降的情况下，维持沉井外降排水的同时，往沉井内补水，使沉井水位和深水井水位形成水位差，在沉井的隔仓内水面上设置浮箱工作平台，将高压射水枪和泥浆泵悬挂在浮箱平台下方，使高压射水枪和泥浆泵位于水中，处于水位差一半高程的位置；通过高压射水冲刷土体形成泥浆后排到沉井外，掏空沉井底部的土体后，在沉井自身重力作用下下沉。它提供了一种下沉施工所需设备少、下沉效率高、经济性好、可减少沉井施工难度和提高效率的施工方法。

Description

一种陆地超大规模沉井下沉施工方法
技术领域
本发明涉及一种桥梁基础施工方法，特别是一种陆地超大规模沉井下沉施工方法。
技术背景
近年来，随着我国公路交通等基础建设的迅速发展，和跨江、跨海通道的规模化建设，跨越能力强的特大跨径桥梁不断出现，跨径位居世界前列的悬索桥、斜拉桥和拱桥在我国大量涌现。与此同时，作为大型桥梁的基础类型之一，沉井这种超大规模深基础得到了广泛的应用。在悬索桥等大跨径桥梁中，沉井常应用于锚碇基础、主墩及其它深基础中。
沉井主要应用在软土地层、砂土地层或覆盖层较厚的冲积地带，大型沉井内用隔墙分为多个隔仓。目前，行业中沉井下沉施工，分为降排水下沉（干施工）和不排水下沉（水下施工）两种施工方法。在沉井下沉初期，能够顺利的降低沉井外地下水位，采用降排水下沉方法施工。降排水施工利用高压射水枪和泥浆泵共同作业，工人在沉井底面干施工，沉井下沉具有效率高速度快的特点，但施工条件受限于沉井外水位的下降深度。若由于受地质、水文条件的限制，井外水位无法进一步下降，不能满足降排水下沉的施工条件时，此时便不再降排水，改为采用不排水下沉施工方法。不排水下沉施工，需在沉井顶面搭设平台支架，在保证井内外一定水头差的情况下，操作工人在沉井顶面的平台之间上，利用空压机和空气吸泥机等设备，进行水下吸泥作业，称为不排水下沉施工方法。采用不排水下沉方式施工所需设备众多，临时平台支架庞大，而且下沉效率低，经济性比较差，从而增加了沉井施工难度，降低了效率和效益。
发明内容
本发明的目的是提供一种下沉施工所需设备少、下沉效率高、经济性好、可减少沉井施工难度和提高效率的一种陆地超大规模沉井下沉施工方法。
本发明解决问题所采用的技术方案是：一种陆地超大规模沉井下沉施工方法，其特征是：首先围绕沉井间隔开挖深水井，利用围绕沉井的深水井进行降排沉井的水位，在沉井外地下水位无法进一步下降的情况下，维持沉井外降排水的同时，往沉井内补水，使沉井水位和深水井水位形成水位差，在沉井的隔仓内水面上设置浮箱工作平台，将高压射水枪和泥浆泵悬挂在浮箱平台下方，使高压射水枪和泥浆泵位于水中，处于水位差一半高程的位置，高压射水枪与高压进水管连接，泥浆泵与泥浆排水管连接；利用高压射水枪向隔仓底部泥面喷射高压水，由泥浆泵在每一个隔仓底面吸泥，通过高压射水冲刷土体形成泥浆后排到沉井外，掏空沉井底部的土体后，在沉井自身重力作用下下沉。
所述的沉井的隔仓之间相互独立，隔仓内利用高压射水枪向隔仓底部泥面喷射高压水，由泥浆泵在每一个隔仓底面吸泥，每个隔仓布置一套射水吸泥设备同时施工。
所述的围绕沉井的深水井，是一圈或多圈间隔的深水井，深水井之间均匀分布；通过沉井周围深水井抽水和向沉井内补水，维持并保持沉井范围内地下水位和沉井内水位差。
本发明的优点是：由于不同于常规沉井降排水下沉和不排水下沉的施工方法，即沉井半排水下沉施工方法，该方法的工艺介于排水下沉和不排水下沉之间，综合了以上两种方法的优势，可充分发挥前期的降排水下沉设备的工作能力，并能最大限度减少不排水下沉平台支架、所需设备的安装次数，提高设备效率和施工效率，并可确保沉井下沉安全、高效的进展。
附图说明
下面结合附图对本发明的实施方法进一步说明。
图1是本发明实施半排水下沉施工方法的总体工艺布置图。
图2是图1的剖面图。
图3每个隔仓内半排水下沉浮箱平台及射水吸泥设备布置详图。
图中：1、沉井；2、深水井；3、高压射水进水管；4、高压射水枪；5、泥浆泵；6、地下水位维持状态；7、沉井内水位面；8、泥面；9、浮箱平台；10、隔仓； 11、泥浆排水管；12、隔墙。
具体实施方式
如图1、图2和图3所示，沉井1在平面上一般通过隔墙12分为多个隔仓10，首先在沉井1周边根据地下水文分析计算，交错布置一圈或多圈深水井2，同一圈的深水井2之间均匀分布，通过深水井2降水将沉井地下水位维持在相对稳定的地下水位维持状态6。然后向沉井1内灌水并保持沉井1内与深水井2有一个的水位差，沉井1内部每个隔仓10放置一个浮箱平台9作为施工作业平台，并在浮箱平台9下方悬挂布置高压射水枪4和泥浆泵5，高压射水枪4与高压射水进水管3连接，泥浆泵5与泥浆排水管11连接；利用高压射水枪4向隔仓10底部泥面8喷射高压水，由泥浆泵5在每一个隔仓10底面吸泥，利用高压射水冲刷土体形成泥浆后排到沉井1外，掏空沉井1底部的土体后，在沉井1自身重力作用下下沉。
在图3中，为半排水下沉浮箱平台及射水吸泥设备布置详图。浮箱平台9位于沉井1每个隔仓10内回灌水位的沉井内水位面7上，工人在浮箱平台9上面操作高压射水枪4和泥浆泵5，并根据现场情况不断调整高压射水枪4和泥浆泵5作业位置。高压射水枪4和泥浆泵5悬挂在浮箱平台9下方，使高压射水枪4和泥浆泵5位于水中，处于水位差一半高程的位置。沉井1的隔仓10之间相互独立，隔仓10内利用高压射水枪4向隔仓10内注入高压水，由泥浆泵5在每一个隔仓10底面吸泥采用同时施工。利用高压射水枪4和吸泥泵5在沉井内泥面8吸泥，利用高压射水冲刷底部泥面8土体形成泥浆后排到井外。
本发明不同于常规沉井降排水下沉和不排水下沉的施工方法，即沉井半排水下沉施工方法，该方法的工艺介于排水下沉和不排水下沉之间，综合了以上两种方法的优势，可充分发挥前期的降排水下沉设备的工作能力，并能最大限度减少不排水下沉平台支架、设备的安装次数，提高设备效率和施工效率，并可确保沉井下沉安全、高效的进展。
下沉过程中，在井外降水井抽出地下水的同时，并不断的往井内补水，保证井内和地下水位的相对高差，维持刃脚下方一定的压力差，从而避免出现涌砂、翻砂等现象。 

Claims (3)

1.一种陆地超大规模沉井下沉施工方法，其特征是：首先围绕沉井间隔开挖深水井，利用围绕沉井的深水井进行降排沉井的水位，在沉井外地下水位无法进一步下降的情况下，维持沉井外降排水的同时，往沉井内补水，使沉井水位和深水井水位形成水位差，在沉井的隔仓内水面上设置浮箱工作平台，将高压射水枪和泥浆泵悬挂在浮箱平台下方，使高压射水枪和泥浆泵位于水中，处于水位差一半高程的位置，高压射水枪与高压进水管连接，泥浆泵与泥浆排水管连接；利用高压射水枪向隔仓底部泥面喷射高压水，由泥浆泵在每一个隔仓底面吸泥，通过高压射水冲刷土体形成泥浆后排到沉井外，掏空沉井底部的土体后，在沉井自身重力作用下下沉。
2.根据权利要求1所述的一种陆地超大规模沉井下沉施工方法，其特征是：所述的沉井的隔仓之间相互独立，隔仓内利用高压射水枪向隔仓底部泥面喷射高压水，由泥浆泵在每一个隔仓底面吸泥，每个隔仓布置一套射水吸泥设备同时施工。
3.根据权利要求1所述的一种陆地超大规模沉井下沉施工方法，其特征是：所述的围绕沉井的深水井，是一圈或多圈间隔的深水井，深水井之间均匀分布；通过沉井周围深水井抽水和向沉井内补水，维持并保持沉井范围内地下水位和沉井内水位差。
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